Коэффициент ОБЭ (КК) для различных видов излучения

ФБОУ ВО Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия

Кафедра

«Микробиология, вирусология, биотехнология, радиобиология и безопасности жизнедеятельности»

ДОЗЫИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

Учебно-методическое пособие

ВВЕДЕНИЕ

Живые организмы всегда испытали на себе действие определенного количества излучения, исходящего из природных источников, таких как почва и пища, а также от космических лучей, идущих к нам из космоса. Искусственно созданные человеком источники, медицинское и промышленное использование рентгеновских лучей и атомную энергию, привели к дополнительному воздействию на организм радиации, превышающему воздействие, оказываемое на биологические объекты природными источниками.

Степень радиационного поражения биологических объектов определяется дозой облучения. Без знания доз облучения невозможно определить степень тяжести лучевого поражения биологического объекта и контролировать радиационную безопасность населения, состояние здоровья животных при различных радиационных авариях. Поэтому основной задачей дозиметрии является определение доз облучения животных и других биологических объектов.

Понятие дозиметрии. Поглощенная и экспозиционная

Дозы излучения.

Для определения количества рентгеновского и гамма-излучения определяют экспозиционную дозу ИИ.

1.1. Экспозиционная доза излучения. Она характеризует ионизационную способность этих видов ИИ в воздухе. Практически чаще всего применяется внесистемная единица – рентген – Р. Рентген – такое количество энергии рентгеновского или гамма-излучения, которое в 1 см³ воздуха при атмосферном давлении 760 мм. Рт. Ст. и температуре 0^оС образует 2,08 х 10⁹ пар ионов. Рентген имеет производные единицы – мР, мкР, МР и др.

В Международной системе единиц (СИ) за единицу экспозиционной дозы принят кулон на килограмм (Кл/кг), т.е такое количество энергии рентгеновского или гамма-излучении, которое в 1 кг сухого воздуха образует ионы, несущие суммарный заряд в один кулон электричества.

1Р = 2,58 х 10^-4 Кл/кг

1 Кл/кг = 3876 Р

1.2. Поглощенная доза излучения. Для определения эффекта воздействия ИИ в биологических тканях, который зависит от величины поглощенной энергии, применяется внесистемная единица рад (rad – radiation absorbent dose) – это такая доза, при которой в 1 г массы облучаемого вещества поглощается энергия любого вида ИИ равная 100 эрг (1 рад = 100эрг/г). Рад имеет производные единицы – дольные и кратные: мрад, мкрад, крад, Мрад и др.

В системе единиц СИ за единицу поглощенной дозы принята величина Грей – Гр, т.е. такая поглощенная доза, при которой в 1 кг масса вещества поглощается энергия излучения, равная 1 Джоулю (Дж).

1 Гр = 1 Дж/кг

Грей имеет также дольные и кратные величины.

1 Гр = 100 рад

1 рад = 0,01 Гр

Поглощенную дозу в радах определяют расчетным путем по формуле:

Д рад = Д Р * К

К – коэффициент поглощения, для воздуха К = 0,88, растений К = 1, для костной ткани К = 2-5, для жировой ткани К = 0,6, для живого организма в целом К = 0,93.

Относительная биологическая эффективность ИИ

Одинаковые дозы различных видов ионизирующего излучения оказывают на организмы разное действие, обусловленное неодинаковой плотностью ионизации – удельной ионизацией. Чем выше удельная ионизация, тем больше эффект биологического действия облучения. Поэтому одна и та же поглощенная доза различных видов ИИ приводит к разной степени поражения организма. В связи с этим в радиобиологии введено понятие относительной биологической активности или коэффициента качества (по НРБ-99) ионизирующих излучения.

Коэффициент ОБЭ (КК) для различных видов излучения

Для оценки биологического эффективности различных видов излучения введено понятие эквивалентной или биологической дозы (Д _экв. или Д _биол.) Д экв. (биол.) = Д погл. х ОБЭ (КК)

Внесистемная единица эквивалентной дозы – биологический эквивалент рентгена – бэр (1 бэр = 1 х 10 ^-2 Дж/кг). Единица бэр – это такая доза любого вида ионизирующего излучения, при которой в биологической среде создается такой биологический эффект, как при дозе рентгеновского или гамма-излучения в 1 рад. Данная единица имеет дольные и кратные величины – мбэр, мкбэр, кбэр, Мбэр.

В системе СИ единица эквивалентной дозы – Зиверт (Зв).

1 Зв = 100 бэр.

Если биологический объект облучается различными видами излучениями одновременно (смешанный источник ИИ), то эквивалентная доза облучения равна сумме поглощенных доз от каждого вида излучения, умноженной на средний коэффициент качества (КК или ОБЭ).

Разные органы и ткани имеют различную чувствительность к излучению. Для случаев неравномерного облучения разных органов или тканей человека введено понятие эффективной эквивалентной дозы (D _эфф.).

D эфф = ∑ w * D экв., где:

D _{эфф -} эффективная эквивалентная доза,

W – коэффициент радиационного риска,

D экв – средняя эквивалентная доза в органе или ткани.

Единицей эффективной эквивалентной дозы являются бэр и Зв (зиверт).

Таблица 1

Коэффициенты радиационного риска W для различных органов и тканей человека